[发明专利]用于控制昆虫侵袭的核苷酸序列及其方法

说明书

本发明涉及一种用于控制昆虫侵袭的核苷酸序列及其方法，所述分离的多核苷酸序列包括：(a)SEQ ID NO:11所示的多核苷酸序列；或(b)SEQ ID NO:11的至少15个连续核苷酸的多核苷酸序列，其中鞘翅目昆虫害虫摄取包含与所述多核苷酸序列互补的至少一条链的双链RNA，抑制所述鞘翅目昆虫害虫的生长；或(c)SEQ ID NO:1所示的多核苷酸序列；或(d)在严格条件下与上述(a)、(b)或(c)限定的多核苷酸序列杂交或互补的多核苷酸序列。本发明首次公开了1个用于控制鞘翅目昆虫害虫双斑萤叶甲的靶标序列，高效、特异、方便且成本低。

技术领域

本发明涉及一种用于控制昆虫侵袭的核苷酸序列及其方法，特别是涉及一种利用RNAi技术降低或关闭双斑萤叶甲体内靶标序列的表达来控制双斑萤叶甲的方法。

背景技术

农田作物通常是昆虫攻击的目标。在过去数十年中，关于开发用于作物中昆虫侵袭的更为有效的方法和组合物，已有了一些实质性的进展。化学杀虫剂对于控制有害生物侵袭是比较有效的手段。但是，使用化学杀虫剂同时也有很多缺点。首先化学杀虫剂是非选择性的，人们意欲应用化学杀虫剂来控制对多种作物和其他植物来说有害的昆虫，但是由于其缺乏选择性，化学杀虫剂对于非目标的生物也会造成伤害，例如蚯蚓等。并且，在化学杀虫剂应用过的一段时间，通常会使田野贫瘠。化学杀虫剂持续存在于环境中，通常很慢被代谢。这种缓慢代谢，使得作物及环境中存在化学杀虫剂的残留，它们会积累于食物链中，特别是高等食肉动物的食物链中。这些化学杀虫剂的积累导致对更高端的物种诱导了疾病，例如人类的癌症。因此人们强烈需要对环境友善的方法用于控制或根除作物生产中的昆虫侵袭，即选择性的，环境友好的，生物可降解的，并且能很好地用于有害生物抗性管理体系的方法。

在过去的几十年中，开发用于控制植物虫害的有效方法已取得了实质性的进展。化学杀虫剂虽然对于根除植物害虫非常有效，但是其对于非靶标昆虫也会施加作用，同时化学杀虫剂持续存在于环境中，不仅对环境造成不可逆的污染，还会导致抗药性昆虫的出现。微生物杀虫剂，特别是从苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis，简称Bt)菌株所获得的杀虫剂，作为化学杀虫剂的替代品，在农业生产中发挥了重要作用，其对包括鳞翅目、双翅目、鞘翅目等昆虫具有一定的杀虫活性，但是微生物杀虫剂对于施药环境的要求比较高，如果环境不适合这些微生物的生长，在生产上则需要重复施用，有些甚至重复施用也不能达到控制害虫的目的，大大增加了生产成本。通过基因工程将编码Bt杀虫蛋白的一种或多种基因转入植物中，可获得一些害虫抗性增强的转基因植物，例如经基因工程产生Cry毒素的玉米和棉花植物已经广泛应用于美国的农业生产中，并且为农民提供了传统害虫控制方法的可选方案。但是目前开发的含有Cry毒素的转基因作物只能用于防治范围相对狭窄的鞘翅目害虫，如玉米根虫和科罗拉多马铃薯甲虫，尚未有能够防治双斑萤叶甲害虫的产品。而双斑萤叶甲因其繁殖速度快，分布区域较广，逐渐成为已开发的转基因作物中的主要害虫。

本领域中已报道了反义方法和组合物，它们被相信能通过单链RNA分子(理论上，能在体内与高度互补的正义链RNA分子杂交)的合成施加其作用。反义技术难于在很多系统中使用，这有三个主要原因。首先，转化细胞中表达的反义序列不稳定。第二，转化细胞中表达的反义序列的不稳定性随之对将该序列运送到远离转基因细胞的宿主、细胞类型或生物系统造成困难。第三，随着不稳定性和反义序列的运送遇到的困难对于如下企图来说也制造困难，所述企图是：在编码该反义序列的重组细胞内部提供能有效调节目标正义核苷酸序列表达水平的剂量。

RNA干扰或RNAi是用以在细胞或整个生物体环境下以序列特异性方式下调基因表达的一种方法，其通过特异性靶向选择和高效mRNA遏制，可以达到定向干涉靶基因表达的目的。虽然利用RNAi技术来进行害虫防治是本领域的已知的，但是将这种技术用作控制昆虫侵袭措施的关键因素是选择最适当的靶基因，即功能缺失导致必需生物过程严重破坏和/或生物体死亡的那些基因。因此，本发明将下调害虫中的特定靶基因作为一种手段来实现控制昆虫侵袭，特别是控制植物的昆虫侵袭。

发明内容